CN1712757A - 具有起动离合器及转矩传感装置的定盘组件 - Google Patents

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Abstract

用于锥盘缠绕接触装置变速器的定盘组件包括：一个与输入轴刚性地连接的定盘，一个驱动轴，一个具有一个与驱动轴无相对转动地连接的输入部件及一个可与输入部件形成摩擦连接的配合的输出部件的摩擦式离合器，及一个在输出部件与定盘之间起作用的转矩传感装置，该转矩传感装置具有一个与定盘刚性地连接的撑开面及一个轴向上可相对定盘运动的传感部件。该摩擦式离合器的输出部件被设置在定盘的背对锥面的侧上且相对输入轴同轴地、可转动地被支承。该传感部件在输出部件的外圆周面上轴向可运动地而在圆周方向上不可运动地被导向。

Description

具有起动离合器及转矩传感装置的定盘组件
技术领域
本发明涉及在锥盘缠绕接触装置变速器中使用的、具有起动离合器及转矩传感装置的定盘组件。
背景技术
锥盘缠绕接触装置变速器相对自动的手动换档变速器或者以行星齿轮总成工作的自动变速器具有其优点，即借助锥盘缠绕接触装置，变速器可连续地改变变速比。这不仅使舒适性得到改善，而且在锥盘缠绕接触装置变速器的合乎目的的构型中也使得油耗降低。
已经公知了：在由一个驱动发动机、例如一个往复式活塞内燃机驱动的驱动轴与一个锥盘缠绕接触装置变速器的、与锥盘对的一个定盘刚性地连接的输入轴之间设有一个转矩传感装置，该转矩传感装置检测由锥盘缠绕接触装置变速器传递的转矩及一个压紧压力，借助该压紧压力调节两个锥盘对的锥盘，一个缠绕接触装置摩擦连接地环绕在这些锥盘对之间。这种转矩传感装置例如已由DE 199 394 35 A1或DE 195 454 92 A1公开。此外还公开了，设有一个液力变矩器作为起动离合器，该液力变矩器驱动一个支承在锥盘缠绕接触装置变速器的输入轴上的小齿轮，该小齿轮构成转矩传感装置的输入部分，其输出部分与驱动轴或定盘无相对转动地连接。在变矩器与驱动小齿轮之间可设置一个用于反向行驶的转向反向级(WO03/059676)。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种锥盘缠绕接触装置变速器，它在结构紧凑的情况下包括一个摩擦式离合器作为向前行驶的起动离合器，并且它能以简单的方式以一个反向行驶装置来补充。
该任务将以一个在锥盘缠绕接触装置变速器中使用的、具有起动离合器及转矩传感装置的定盘组件来解决，该定盘组件包括：一个与锥盘缠绕接触装置变速器的输入轴刚性地连接的、具有一个用于与缠绕接触装置摩擦配合的锥面的定盘，一个驱动轴，一个具有一个与该驱动轴无相对转动地连接的输入部件及一个可与该输入部件形成摩擦连接的配合的输出部件以及一个在该输出部件与该定盘之间起作用的转矩传感装置的摩擦式离合器，该转矩传感装置具有一个与该定盘刚性地连接的撑开面及一个轴向上可相对定盘运动的传感部件，该传感部件的轴向位置确定了一个由该转矩传感装置控制的压力，其中所述摩擦式离合器的输出部件设置在所述定盘的背离锥面的侧上且相对所述输入轴同轴心地、可转动地被支承，该传感部件在所述输出部件的外圆周面上轴向可运动地而在圆周方向上不可运动地被导向。
有利的是，在摩擦式离合器背着定盘的侧上设有一个反向摩擦式离合器，该反向摩擦式离合器的输入部件通过一个传动装置与所述摩擦式离合器的输出部件形成使转动方向反向的配合且可与该反向摩擦式离合器的一个位置固定的壳体形成摩擦配合。
该反向摩擦式离合器的输入部件优选与转矩传感装置在轴向上相邻且与构造成行星齿轮传动装置的传动装置的一个内齿圈无相对转动地连接。
另一个根据本发明的定盘组件的构型有利的是，反向摩擦式离合器的壳体具有一个设置在转矩传感装置径向外部的、朝着定盘的圆柱形伸出部分，该圆柱形伸出部分可与反向摩擦式离合器的输入部件形成摩擦配合。
摩擦式离合器及传动装置的冷却可有利地借助通过离合器壳体输入的冷却剂来实现。
当反向摩擦式离合器的操作活塞通过一个蝶形弹簧支撑在一个止挡部件上时，该止挡部件可有利地构造成一个导向部件，它将输送到止挡部件径向内部的冷却剂输送到传动装置。
变换地或附加地，反向摩擦式离合器的操作活塞可与一个导向部件相连接，当反向摩擦式离合器打开时，该导向部件对于输送到导向部件径向内部的冷却剂阻塞通向反向摩擦式离合器的摩擦配合部分的通道并将冷却剂输送给传动装置。
根据本发明的定盘组件的一个有利实施形式的特征还在于，在摩擦式离合器的输出部件及一个与定盘刚性连接的构成转矩传感装置的一部分的环形部件的、位于输出部件的背对定盘的侧上的圆周边缘之间设置有一个支承装置，该支承装置支承由摩擦式离合器的操作装置施加到输出部件上的、轴向上离开定盘指向的力。
摩擦式离合器的操作活塞的一个平行于轴线的径向向外指向的圆周面可构成转矩传感装置的一个活塞的导向面及密封面。
有利的是，驱动轴及输入轴彼此同轴相邻地设置，驱动轴被支承在反向摩擦式离合器的壳体中且输入轴的一个伸出部分被支承在驱动轴的一个凹腔中。定盘组件的另一个优选构型在于，在转矩传感装置与反向摩擦式离合器之间的一个径向向外通出的环形间隙中设置了一个补偿部件，该补偿部件随着转速的增大使该环形间隙的通道横截面变小。
附图说明
本发明可广泛地用于所有类型的锥盘缠绕接触装置变速器，以下将借助示意图示范地且更加详细地描述本发明。
附图表示：
图1根据本发明的定盘组件的第一实施形式的轴向半截面图，及
图2根据本发明的定盘组件的第二实施形式的轴向半截面图。
具体实施方式
根据图1，一个锥盘缠绕接触装置变速器具有一个输入轴10，在图1中仅表示出该锥盘缠绕接触装置变速器中的一个定盘组件的半截面图，该输入轴与一个定盘12构造成一体的。该定盘12在内侧具有一个锥面14，一个缠绕接触装置16在该锥面上摩擦连接地环绕。该缠绕接触装置至旋转轴线A-A的距离取决于一个未示出的、可轴向地相对输入轴10移动的动盘与所述定盘12之间的距离。
与所述输入轴10同轴心地设置有一个驱动轴18，该驱动轴具有一个凹腔，在该凹腔与输入轴10的轴向的伸出部分之间设置有一个轴承20。
所述驱动轴18具有一个径向环形伸出部分22，一个总地用标号28标注的行星齿轮传动装置的壳体26通过支承销24被固定在该环形伸出部分22上。
根据图1，壳体26的左半壳体构成一个将要描述的前行离合器的输入部件并且在径向外部终止在一个圆柱形伸出部分30上，一些设有摩擦片衬的离合器从动盘(Kupplungsscheiben)32与该圆柱形伸出部分30无相对转动地连接。
所述行星齿轮传动装置28的被支承在所述输入轴10上的齿轮34与一个总地用38标注的前行离合器的离合器壳36无相对转动地连接，该离合器壳与所述定盘12的后侧面相邻，同时支承在所述输入轴10上，该离合器壳经过两个圆柱形的中间区域终止在一个径向外部的圆柱形区域40上，在该圆柱形区域上无相对转动地且与盘32相似地轴向上可有限运动地安装有压盘42。
所述前行离合器38还具有一个可在所述离合器壳36中轴向运动地且密封地被导向的操作活塞44，根据图1，该操作活塞可抵抗一个蝶形弹簧46的力向右运动以便使所述压盘42与所述离合器从动盘32形成摩擦配合。
为了使操作活塞44运动，一个构造在所述离合器壳36与操作活塞44之间的压力室48通过一个构造在所述定盘中的管路50来加载液压介质压力。
在定盘12的后侧的外圆周上焊接有一个圆柱形环52，该圆柱形环的自由端部向下弯曲且在其内侧构成一个总地用56标注的转矩传感器的多个第一撑开面(Spreizflaechen)54。
位于这些第一撑开面54对面的多个第二撑开面58构造在一个传感部件60上，该传感部件通过一个轴向齿部分与所述圆柱形区域40的圆周面形成无相对转动的配合，但相对该圆柱形区域40可轴向移动。在这些撑开面54与58之间设有一些撑开部件(Spreizteile)，例如一些滚球。这些撑开面54及58以本身公知的方式这样地成形，即当这些撑开面54与58之间绕轴线A-A相对转动时，这些撑开面之间的距离改变。由此，所述传感部件60在轴向方向上移动并使一个总地用62标注的转矩传感器活塞移动，该转矩传感器活塞以本身公知的方式及由此这样地控制一些无需详细描述的液压介质通路，使得在锥盘缠绕接触装置变速器的转矩压力室中存在一个与所传递的转矩相关的压力。该与所传递的转矩相关的压力可附加地以本身公知的方式与变速器的相应的变速比相关。所述转矩传感器56的结构及功能其本身是公知的，在此不再赘述。
在所述前行离合器38的背对定盘12的侧上，在所述驱动轴18上支承着一个总地用66标注的反向离合器的壳体64。该壳体64是位置固定的。
在所述行星齿轮传动装置28的内齿圈67上刚性地固定着一个总地在径向上延伸的环状盘68，该环状盘终止在一个圆柱形伸出部分70上。与所述行星齿轮传动装置28的壳体的圆柱形伸出部分30构成所述前行离合器38的输入部件相似，该环状盘68及圆柱形伸出部分70构成所述反向离合器66的输入部件。为此，在该圆柱形伸出部分70上无相对转动地固定着设有摩擦片衬的离合器从动盘72，这些设有摩擦片衬的离合器从动盘设置在无相对转动地固定于壳体64的圆柱形伸出部分74上的压盘76之间。
为了操作所述反向离合器66使用了一个操作活塞78，根据图1，当一个构造在该操作活塞78与所述壳体64之间的压力室82被加载压力时，该操作活塞可抵抗一个蝶形弹簧80的力向左运动。该蝶形弹簧80靠置在一个导向板84上，该导向板的径向内部支撑在一个壳体凸起86上并在径向外部构成蝶形弹簧80的支承。
通过一个构造在壳体64中的液压介质管路88，液压流体在所述导向板84之下导入这些离合器之间的空间中，在该空间中也设置着所述行星齿轮传动装置28。此外压力腔82由该液压介质加载压力。
所述配置的功能如下：
在向前行驶时，所述压力室82无压力，即所述反向离合器打开。
所述前行离合器38的压力室被加载压力，以致该前行离合器借助操作活塞44闭合并在所述驱动轴18与所述圆柱形区域40之间形成一个通过摩擦连接获得的无相对转动的连接。扭转被传递到所述传感部件60上，由该传感部件通过撑开部件被传递到所述圆柱形环52上并由此传递到定盘12上。视所传递的转矩而定，所述转矩传感器56的传感部件60的轴向位置发生变化。
在倒车行驶时，所述压力室48无压力，而所述压力腔82被加载压力，以致所述反向离合器闭合且所述内齿圈67进入停止状态。由此，所述驱动轴18的转动以相反的方向传递到所述离合器壳36上，以使得所述定盘在相反的方向上转动。
如所看到的，所述导向板84在其与所述壳体伸出部分86连接的区域中被这样地成形，即，它使得输送到导向板径向内部的液压介质或冷却介质导入到内齿圈的内部并进一步被导向前行离合器。
总地来说，通过所述组件的构型可达到以下的主要优点：
这些完全运行在液压油或冷却剂中的摩擦式离合器绝大部分无磨损地工作并可精确地被控制。转矩传感器布置在反向离合器的侧面旁边及之内并在前行离合器的径向外部，起反向传动装置作用的行星齿轮传动装置重叠地布置在前行离合器的内部，这实现了一种特别紧凑的构型。在所述定盘12的锥面14的中间区域与根据图1的壳体64的右外侧之间的距离可小于100mm。所述传感部件60在离合器壳36的外侧的布置允许有简单的齿几何结构，这兼顾了高的功能可靠性与低成本。
为了补偿油的离心力或为了在高转速时使冷却油仅在有限的程度上流向径向外部，可在圆柱形环52的外侧设置一个附加薄板90，该附加薄板随着转速的增高这样地变形，以使得该圆柱形环52与所述环状盘68之间的通道横截面变小。
以下借助图2来描述根据本发明的定盘组件的另一实施例，其中为了清楚起见，不是所有部件都标以标号，而是主要对于说明两个组件之间的区别的部件才标以标号。
在根据图2的实施形式中，驱动轴18与一个构成前行离合器38的输入部件96的环形法兰98刚性地连接，该环形法兰终止在圆柱形区域100上，在该圆柱形区域上无相对转动地安装有离合器从动盘32。该前行离合器的操作活塞44一方面在定盘12的凸缘102上密封地被导向，另一方面借助一个密封件104直接在转矩传感器活塞62上密封地被导向。用于在其离合器的打开位置中挤压该操作活塞44的蝶形弹簧46支撑在该操作活塞44及一个止挡环状部件106上，后者被设置在所述定盘与该操作活塞44的一个圆柱形伸出部分之间。
所述前行离合器38的压盘42不是象根据图1的实施形式中那样设置在离合器壳36上，而是设置在行星齿轮传动装置28的壳体26的一个延长部分上，根据图2，该延长部分首先向右弯曲到一个圆柱形区域，接着径向地继续延伸在一个环形伸出部分中，然后向左弯曲到一个圆柱形区域40，该圆柱形区域携带所述压盘42且传感部件60与该圆柱形区域形成配合。
在所述壳体延长部分的径向向外延伸的环形区域108与一个和定盘12刚性地连接的圆柱形环52的径向延伸的端部区域之间设有一个推力轴承，例如以滚针轴承的形式，它支撑由所述操作活塞44施加的操作力。
与根据图1的实施形式的另一个区别在于一个优选由塑料构造的导环112，该导环被固定在所述反向离合器的操作活塞78上并且在冷却液的导入口114的上部支撑在壳体64的一个伸出部分上。该导环112具有一个环形凸出部分116，该环形凸出部分被这样成型，即在所示的反向离合器66的打开位置中，该导环基本上靠置在所述内齿圈67的伸出部分的内环形面上，以使得向着所述反向离合器66的摩擦配合部分的流体通道被关闭且冷却液被完全导入所述行星齿轮传动装置28或所述前行离合器的摩擦配合部分。
通过根据权利要求2构成的该定盘组件的构型相对图1的结构得到以下主要的附加优点：
为了使转矩传感器活塞62径向上程度尽可能大地往内设置，前行离合器38的操作活塞44直接密封在转矩活塞62上。通过推力轴承110对前行离合器闭合时的轴向力的支撑引起轴向力直接导入结构非常稳定的圆柱形环52中，由此使其它部件力卸载。在高转速时，该圆柱形环52略微弯曲，以使得在该圆柱形环52与所述环状盘68之间的径向向外通的通道可用来补偿油的离心力。
应当指出，所述两个实施形式的特征能以不同的方式相互组合。通过可用多种方式改变的两个实施形式，借助前行离合器、转矩传感器、反向离合器及反向传动装置在定盘后侧上彼此嵌套地布置可实现定盘组件特别紧凑的结构。
参考标号
10.输入轴
12.定盘
14.锥面
16.缠绕接触装置
18.驱动轴
20.轴承
22.环形伸出部分
24.支承销
26.壳体
28.行星齿轮传动装置
30.圆柱形伸出部分
32.离合器从动盘
34.齿轮
36.离合器壳
38.摩擦式离合器
40.输出部件
44.操作活塞
46.蝶形弹簧
48.压力室
50.管路
52.圆柱形环
54.撑开面
56.转矩传感器
58.撑开面
60.传感部件
62.转矩传感器活塞
64.壳体
66.反向离合器
67.内齿圈
68.环状盘
70.圆柱形伸出部分
72.离合器从动盘
74.圆柱形伸出部分
76.压盘
78.操作活塞
80.蝶形弹簧
82.压力腔
84.导向板
86.壳体凸起
88.管路
90.附加薄板
96.输入部件
98.环形法兰
100.圆柱形区域
102.凸缘
104.密封件
106.止挡环
108.环形区域
110.推力轴承
112.导环
114.开口
116.环形凸出部分。

Claims (11)

1.在锥盘缠绕接触装置变速器中使用的、具有起动离合器及转矩传感装置的定盘组件，包括：
一个与锥盘缠绕接触装置变速器的输入轴(10)刚性地连接的、具有一个用于与缠绕接触装置(16)摩擦配合的锥面(14)的定盘(12)，
一个驱动轴(18)，
一个具有一个与驱动轴无相对转动地连接的输入部件(26，30，96)、一个可与输入部件形成摩擦连接的配合的输出部件(40)以及一个在输出部件与定盘之间起作用的转矩传感装置(56)的摩擦式离合器(38)，该转矩传感装置具有一个与定盘刚性地连接的撑开面(54)及一个轴向上可相对定盘运动的传感部件(60)，该传感部件的轴向位置确定一个由转矩传感装置控制的压力，
其中，该摩擦式离合器(38)的输出部件(40)被设置在定盘的背对锥面(14)的侧上且相对输入轴同轴心地、可转动地被支承，该传感部件(60)在输出部件的外圆周面上轴向可运动地而在圆周方向上不可运动地被导向。
2.根据权利要求1的定盘组件，其特征在于，在该摩擦式离合器(38)的背对该定盘(12)的侧上设置有一个反向摩擦式离合器(66)，该反向摩擦式离合器的输入部件(68)通过一个行星齿轮传动装置(28)与该摩擦式离合器(38)的输出部件(40)形成在转动方向上反向的配合且可与该反向摩擦式离合器(66)的一个位置固定的壳体(64)形成摩擦配合。
3.根据权利要求2的定盘组件，其特征在于，该反向摩擦式离合器(66)的输入部件(68)与该转矩传感装置(56)在轴向上相邻且与构造成行星齿轮传动装置(28)的传动装置的一个内齿圈(67)无相对转动地连接。
4.根据权利要求2或3的定盘组件，其特征在于，该反向摩擦式离合器(66)的壳体(64)具有一个设置在所述转矩传感装置(56)径向外部的、朝着所述定盘的圆柱形伸出部分(74)，该圆柱形伸出部分与该反向摩擦式离合器(66)的输入部件(68)可形成摩擦配合。
5.根据权利要求4的定盘组件，其特征在于，该摩擦式离合器(38，66)及所述传动装置(28)的冷却借助通过所述离合器壳体(64)输入的冷却剂实现。
6.根据权利要求5的定盘组件，其特征在于，该反向摩擦式离合器(66)的操作活塞(78)通过一个蝶形弹簧(80)支撑在一个止挡部件(84)上，该止挡部件被构成一个导向部件，它将输送到该止挡部件径向内部的冷却剂输送到所述传动装置(28)。
7.根据权利要求5的定盘组件，其特征在于，该反向摩擦式离合器(66)的操作活塞(78)与一个导向部件(112)相连接，当该反向摩擦式离合器打开时，该导向部件对于输送到导向部件径向内部的冷却剂阻塞通向反向摩擦式离合器的摩擦配合部分的通道及将冷却剂输送给传动装置(28)。
8.根据权利要求1至7中一项的定盘组件，其特征在于，在所述摩擦式离合器(38)的输出部件(40)及一个与所述定盘刚性连接的构成所述转矩传感装置的一部分的环形部件(52)的、位于该输出部件的背对该定盘(12)的侧上的圆周边缘之间设有一个支承装置(110)，该支承装置支撑由摩擦式离合器的操作装置施加到输出部件上的、轴向上离开定盘指向的力。
9.根据权利要求1至8中一项的定盘组件，其特征在于，所述摩擦式离合器(38)的操作活塞(44)的一个平行于轴线的径向向外指向的圆周面构成用于所述转矩传感装置(56)的一个活塞(62)的导向面及密封面。
10.根据权利要求1至9中一项的定盘组件，其特征在于，所述驱动轴(18)及输入轴(10)彼此同轴心并排地设置，该驱动轴(18)被支承在所述反向摩擦式离合器(66)的壳体(64)中，该输入轴的一个伸出部分被支承在该驱动轴的一个凹腔中。
11.根据权利要求5的定盘组件，其特征在于，对所述转矩传感装置(56)与反向摩擦式离合器(66)之间的一个径向向外通出的环形间隙配置了一个补偿部件(90)，该补偿部件随着转速的增大使该环形间隙的通道横截面变小。
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